Mikrób nachádzajúci sa v bahnitých hĺbkach Tichého oceánu nevyzerá podobne ako kvapka s chápadlami. Podľa tohto výskumu však tento nenáročný malý organizmus môže držať tajomstvá toho, ako sa vyvíjali prvé mnohobunkové formy života.
Dlho predtým, ako existovali komplexné organizmy, bol svet domovom jednoduchých jednobunkových organizmov, archaea a baktérií. Pred 2 miliardami až 1,8 miliardami rokov sa tieto mikroorganizmy začali vyvíjať, čo viedlo k vzniku zložitejších foriem života nazývaných eukaryoty, ktoré zahŕňajú ľudí, zvieratá, rastliny a huby. Táto neuveriteľná cesta, cez ktorú prešiel život z plávajúcich kvapiek na chôdzu (av niektorých prípadoch myslenie a pocit), je však stále zle pochopená.
Vedci predtým predpokladali, že skupina mikróbov nazývaná Asgard archaea je vyhľadávanými predchodcami eukaryotov, pretože podľa vyhlásenia obsahujú podobné gény ako ich komplexné náprotivky. Na analýzu toho, ako tieto mikróby vyzerali a ako sa mohol tento prechod uskutočniť, skupina výskumníkov v Japonsku strávila desať rokov zberom a analýzou bahna od spodnej časti Omine Ridge pri pobreží Japonska.
Tím držal vzorky blata - a mikroorganizmy v nich - v špeciálnom bioreaktore v laboratóriu, ktorý napodobňoval podmienky hlbokého mora, v ktorom sa našli. O niekoľko rokov neskôr začali izolovať mikroorganizmy vo vzorkách. Vedci pôvodne chceli nájsť mikróby, ktoré konzumujú metán a ktoré by mohli byť schopné vyčistiť odpadovú vodu, podľa denníka New York Times. Keď však zistili, že ich vzorky obsahovali predtým neznámy kmeň Asgard archaea, rozhodli sa ho analyzovať a pestovať v laboratóriu.
Pomenovali novo nájdený kmeň Asgard archaea Prometheoarchaeum syntrophicum po gréckom bohovi Prometheovi, ktorý údajne stvoril ľudí z bahna. Zistili, že tieto archaea boli relatívne pomalými pestovateľmi, ich počet sa každých 14 až 25 dní zdvojnásobil.
Ich analýza to potvrdila P. syntrophicum mal veľké množstvo génov, ktoré sa podobali génom eukaryot. Tieto gény vlastne obsahovali pokyny na vytvorenie určitých proteínov nachádzajúcich sa vo vnútri týchto mikróbov; ale proteíny nevytvorili podľa očakávania žiadne organel podobné štruktúry, aké sa nachádzajú vo vnútri eukaryot.
Zistili tiež, že mikróby majú na svojej vonkajšej strane dlhé, vetvovité výstupky podobné chápadlám, ktoré by sa mohli použiť na zachytenie okoloidúcich baktérií. Tím skutočne zistil, že mikróby mali tendenciu lepiť sa na ďalšie baktérie v laboratórnych miskách.
Autori navrhujú hypotézu o tom, čo sa deje v týchto starodávnych vodách: Asi pred 2,7 miliardami rokov sa na našej planéte začal hromadiť kyslík. Ale ak žijeme vo svete bez kyslíka tak dlho, tento prvok by bol pre P. toxický. syntrophicum, autori vysvetlili vo videu.
Takže P. syntrophicum mohol vyvinúť novú adaptáciu: spôsob vytvárania partnerstiev s baktériami, ktoré boli tolerantné voči kyslíku. Tieto baktérie by dali P. syntrophicum vitamíny a zlúčeniny potrebné na to, aby mohli žiť a zároveň sa živili odpadom archaea.
Keď sa hladiny kyslíka ešte viac zvyšovali, P. syntrophicum by sa mohli stať agresívnejšími, chytiť okoloidúce baktérie svojimi dlhými chápadlovými štruktúrami a internalizovať ich. Vnútri P. syntrophicum, tieto baktérie sa nakoniec mohli vyvinúť v organele produkujúci energiu, ktorá je kľúčom k prežitiu eukaryoty: mitochondrie.
Tím má úspech v kultivácii Prometheoarchaeum po úsilí trvajúcom viac ako desať rokov predstavuje obrovský prielom v mikrobiológii, “napísali Christa Schleper a Filipa L. Sousa, vedci z Viedenskej univerzity, ktorí sa nezúčastnili štúdie, na sprievodnom vydaní časopisu Nature. - stanovuje etapu použitia molekulárnych a zobrazovacích techník na ďalšie objasnenie metabolizmu Prometheoarchaeum a úloha biológie archaálnych buniek. ““
Zistenia boli publikované 15. januára v časopise Nature.
